전류를 빛으로 변환시켜 화면에 원하는 영상을 구현하거나, 마이크로(micro) 광학을 이용하여 신소재로부터 특정 파장을 내는 빛을 방출하도록 하여 빛을 제어하는 인공기술이 눈부시게 발달되고 있다.
영국의 작가 조앤 롤링의 해리포터(Harry Potter) 7권에 “제임스가 죽을 당시에 덤블도어는 투명 망토가 없어도 자신을 보이지 않게 할 수 있었음에도 불구하고 제임스의 투명망토를 가지고 있었다.” 라는 구절이 있다.
영화 프레데터에서도 어떤 괴물이 밀림 속에서 주위 배경과 완전히 조화시켜 카멜레온 이상으로 자신을 위장하는 장면이 나오는데 이렇게 보이지도 들리지도 않는 방법으로 자신을 주위 배경과 조화롭게 위장하는 기술을 사용한다면 과연 어떤 일들이 벌어질까?
이러한 기술은 다소 시간문제일지는 모르겠으나 실현 가능한 날이 올 것으로 전망된다. 즉, 투명 망토 안에서 빛을 휘어가게 하거나 굴절시켜 빛이 망토 내외부의 물질과 상호작용 없이 반대편으로 빠져나가 버리게 한다면 가능한 일이다.
실제로 미국 듀크대의 스미스(Smith)교수 연구진은 2006년에 빛의 일종인 마이크로파가 사물에 닿지 않게 하는 투명 망토에 대한 연구를 발표한 바 있다. 이렇게 광파가 휘어가게 할 수 있는 것과 같이 음파도 물체를 휘어가게 함으로써 음파로부터 특정 물체를 숨길 수 있다는 원리가 가능하다고 보는 것이다.
우리가 어떤 물체나 사물을 인식한다는 것은 그들로부터 반사된 빛이 우리 눈에 와 닿음으로써 가능한 것이다. 그러나 투명 망토를 걸치면 빛이 그 물체 주위를 휘어져 지나가게 되기 때문에 반사파가 만들어지지 않으므로 우리는 그 물체를 인식할 수 없게 되는 것이다. 이것은 소음을 차단하는 소음차단 망토도 같은 원리이다.
빛의 광파원리에 따르면 특정 방향의 빛은 모두 같은 속도를 가지며, 일정 방향으로 나가는 빛은 그 파장 또는 색깔이 같기 때문에 따라서 투명 망토가 허용하는 빛의 파장은 하나 밖에 없다고 볼 수 있다. 음파의 경우에는 입사 각도에 따라 그 속도가 달라지므로 여러 가지 다른 소리를 차단할 수가 있다. 그러므로 빛의 경우에는 특정한 빛의 파장에 대하여만 가능하다고 보는 것이다.
그러나 또 다른 기술 예컨대, 스크린이나 옷감과 같이 접었다 폈다 할 수 있는 유연한 화면만 구현할 수 있다면 실제로 주위 환경과 똑같이 위장할 수도 있겠다. 즉 뒤의 배경을 촬영하여 앞면에 중계하듯 비춰 놓으면 그 중간에 있는 자신의 존재를 인식하지 못하게 할 수도 있는 것이다.
이러한 것이 가능하기 위해서는 광섬유 원리나 아주 미세한 발광 다이오드(LED)를 활용한 TV가 먼저 개발되어야 할 것으로 본다. 그러한 유연한 TV용 옷감으로 옷을 만들어 입고 주위 장면을 동시에 조화롭게 생중계하듯 하면 위장이 되지 않겠는가.
60~70년대부터 우리 사회에 소개된 TV는 흑백에서 칼라시대로 변모되면서 그 두께가 현저히 감소하여 현재 밀리미터 단위의 두께를 갖는 TV가 출현하는 시대가 되었다. 얇으면서도 화질도 매우 뛰어나고 전력소모도 많이 작아졌다.
이러한 기술이 가능하게 된 것은 바로 전류를 효율적으로 빛으로 전환하는 기술이 개발됨으로서 가능하게 된 것이다. 그 한 예가 바로 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)이다. 이것은 현재 저 전력 조명기구로 벌써부터 널리 활용되고 있다. 반면에 액정(LCD) 기술을 이용한 TV는 그 두께를 10cm이하로 줄이기에는 어려울 것으로 보인다.
1. 바야흐로 LED 시대로!
LED는 전류를 빛으로 바꾸는 일종의 반도체이다. 미국 일리노이 대학의 닉 호로니악(N. Holonyak)이 1962년에 최초로 개발한 LED는 재료에 따라 그 발광 색을 변화시킬 수 있어 자외선 영역에서 가시광선, 적외선 영역까지 색깔에 따라 발광하는 것을 제조할 수 있다.
빛 에너지와 전기에너지는 서로 변환될 수 있다는 것을 우리는 잘 알고 있다. 반도체 분야에서 흔히 일컫는 P-N 접합 또는 P-I-N 접합에 전류를 흘려보내어 광자, 즉 빛을 방출하도록 하는 과정을 전기 발광(electroluminescence)이라 하며, 이를 이용한 소자가 곧 발광 다이오드(LED)인 것이다.(계속)